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基于多核处理器并行系统的任务调度算法研究

作　者: 袁云
导　师: 邵时
学　校: 华东师范大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 任务调度任务分配任务复制多核处理器并行系统
分类号: TP332
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 700次
引　用: 4次
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内容摘要

随着多核处理器的普及,多核技术也逐渐成熟。但在一些特定系统中,如何发挥多核处理器的效率,提高系统性能又成为一个新的研究课题。基于多核处理器的并行系统的任务调度就是其中一个新的研究热点。尽管目前对多核处理器上的任务调度技术开展了一些研究,然而并没有明确的针对多核系统上的任务调度的标准和规范。基于多核处理器并行系统的任务调度技术还是一个不成熟的领域,还需要我们不断的研究和探索。本文对基于多核处理器并行系统的调度问题作了深入研究,给出了基于该系统的任务调度模型,及适用于基于多核处理器并行系统的调度算法。该算法根据基于多核处理器的并行系统的特点,在任务调度之前引入任务分配策略,并引入任务复制,进一步对算法进行优化。算法共分为三大部分:任务分配、任务复制及任务调度。任务分配是一个基于迭代的启发式算法,在任务分配操作中,将属于同一进程的线程分配给处理器。而任务复制则使处理器之间相互独立,将那些属于不同处理器,并存在通信的线程复制到同一个处理器上执行。任务分配、任务复制的目的都是为了减少通信开销。最后是任务调度,在前面两轮操作之后,处理器之间互相独立,本文采用遗传算法对每个处理器进行独立的任务调度,以提高调度效率。本文采用随机图及在Simies模拟的多核平台上对本文算法进行了测试。在使用随机图测试中,本文从任务规模、CCRs、分支数三个方面对算法进行测试,验证了算法的有效性及调度性能。然后在Simics模拟的多核平台上对算法进一步进行测试,进一步证实了算法在真实环境下的有效性。通过实验的结果证明,本文算法缩短了调度时间,与传统的遗传算法相比,具有明显的优势。

全文目录

论文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第1章引言  10-13
  1.1 研究背景  10
  1.2 研究现状  10-11
  1.3 论文主要研究工作及组织结构  11-12
  1.4 小结  12-13
第2章任务调度技术  13-20
  2.1 概述  13
  2.2 静态任务调度的分类  13-14
  2.3 任务调度系统  14-16
  2.4 任务调度的NP完全性  16-17
  2.5 任务调度的基本技术  17-18
  2.6 基于多核处理器的并行系统上的任务调度  18-19
  2.7 小结  19-20
第3章遗传算法  20-27
  3.1 基本思想  20-23
  3.2 遗传算法的特点  23-25
  3.3 遗传算法在基于多核处理器的并行系统上的应用  25
  3.4 小结  25-27
第4章基于多核处理器的并行系统上的调度算法  27-43
  4.1 任务调度模型  27-28
  4.2 任务分配  28-33
  4.3 任务复制  33-37
  4.4 任务调度  37-42
  4.5 小结  42-43
第5章任务调度性能测试  43-56
  5.1 随机任务图  43-44
  5.2 任务调度性能测试标准  44-45
  5.3 调度展示  45-48
  5.4 算法性能测试与分析  48-55
  5.5 小结  55-56
第6章实验验证  56-72
  6.1 基于多核处理器并行系统实验平台  56-60
  6.2 测试结果与分析  60-70
  6.3 测试结果综合分析  70-71
  6.4 小结  71-72
第7章总结与展望  72-74
  7.1 总结  72
  7.2 本文的不足与展望  72-74
附录  74-75
参考文献  75-78
致谢  78

基于多核处理器并行系统的任务调度算法研究

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